mikrometallók

A mikromineralok vagy nyomelemek fontosságának ismerete az egészségügyben, a táplálkozásban és az állattenyésztésben korántsem jelent újdonságot, amely az utóbbi években megjelent

Már a múlt század harmincas éveiben számos szántóföldi munkát végeztek, amelyek során bebizonyosodott, hogy Észak-Amerikában, Ausztráliában és Európában vannak réz- és kobalthiányos állományok.

Ezt követően számos állatkísérletet a nyolcvanas években tizenötre bővítették az állati élet szempontjából alapvető mikromineralisták: vas, jód, cink, réz, mangán, kobalt, molibdén, szelén, króm, ón, vanádium, fluor, szilícium, nikkel és arzén (Underwood, 1981).

Ezt követően az alumínium, a bór, a kadmium, a lítium, az ólom és a rubídium étrend-kiegészítői javulást eredményeztek a laboratóriumi állatok növekedésében vagy egészségében, valamint az utánpótlásban, bár ezeknek és néhány elődjüknek (fluor, nikkel, ón és vanádium) vizsgálata annak a hormonelméletnek a fényében van, amely szerint ugyanaz az anyag teljesen ellentétes hatást fejthet ki alacsony dózisban és nagy dózisban (Calabrese és Baldwin, 1988).

Az itt említett mikromineralisok mellett az állati szövetek még mindig további 20-30 ásványi elemet tartalmaznak, főleg minimális és változó koncentrációban (Suttle, 2010).

Így ma már közismert, hogy az összes állati szövet változó mennyiségben és arányban tartalmaz mikroméreteket, amelyek alapvetően az állati organizmusban bekövetkező összes biokémiai folyamat normális működéséhez szükségesek.

A mikromineralinák számos metalloenzim szerkezetének elengedhetetlen és specifikus elemei, amelyek számos biológiai folyamatot koordinálnak, következésképpen elengedhetetlenek az állatok egészségének és produktív teljesítményének fenntartásához.

Suttle (2010) szerint a mikrometallók fő funkciói négy kategóriába sorolhatók:

katalitikus (anabolikus vagy katabolikus),

fiziológiai,

szabályozó (sejtreplikáció és differenciálódás)

és strukturális (a molekulák és membránok stabilitása, amelyeknek részei).

Bár a mikromineralok szerepe az állategészségügyben megalapozott, ezek a tápanyagok még mindig sokszor elfeledkeznek az állati takarmányozásról.

Metabolikus és fiziológiai szerepét gyakran alábecsülik, és az étrendben való jelenléte megfelelő mennyiségben magától értetődő. Az állati takarmányozásban használt természetes összetevőkből azonban gyakran hiányzik a mikroméretek, ezért a korrektoron keresztül történő kiegészítésük elkerülhetetlen.

Az állati test megfelelő működésének biztosításához optimális táplálás szükséges megfelelő mennyiségű mikromineralinál.

Mint FEDNA (2010) rámutat, a korrektorban általában a mikromineralinok cink, vas, réz, mangán, szelén és jód. Kobaltot néha adnak hozzá, amely kérődzők és nyulak takarmányaiban szükséges, de monogasztrikában nem, és molibdén kérődzők étrendjében.

Azoknak a koncentrációknak, amelyekben a mikrometszeteket az étrendben biztosítják, optimálisnak kell lenniük, az állatok igényeinek megfelelően, amelyek az állat növekedésének különböző fázisaiban és az előállítási ciklus szerint eltérőek lesznek, amelyben megtalálható.

Ezeket az igényeket azonban nehéz megállapítani, a legtöbb becslés a hiány tüneteinek leküzdéséhez szükséges minimális szinten alapul, és nem feltétlenül a termelékeny hozamok optimalizálásán alapul, amint azt López-Alonso (2012) a felhasználásra vonatkozó átfogó áttekintésében jelezte, az állati takarmányozásban néha hiányos, néha túlzott mennyiségű mikromineralis.

Mint említettük, a mikrometallóknak nagyon specifikus és gyakran több szerepük van:

Szelén

A szelént régóta szükségesnek tartják az állatok, valamint az állatok növekedéséhez és termékenységéhez különféle anyagcsere-betegségek megelőzése.

A közelmúltban azonban a szelén érdekképviseleti szerepét az enzimek (szelenoproteinek) szerves részeként határozták meg, amelyek antioxidánsok a sejt citoplazmájában (Tame, 2008; Che és mtsai, 2014).

A cink szükséges strukturális és funkcionális integritás több mint 2000 transzkripciós faktor, az állati organizmus szinte minden metabolikus útja egy vagy több olyan fehérjétől függ, amelyek szerkezetében cinkre van szükség (Beattie és Kwun, 2004; Cousins ​​et al., 2006).

Így a cink úgy tűnik, hogy a az antioxidáns fehérjék nélkülözhetetlen kofaktora és DNS-javító enzimek (Berg, 1990; Webster et al., 2001).

Nemrégiben Pearce et al. (2015) megállapította, hogy a cink hozzájárulása a sertések étrendjében igen elengedhetetlen a bélgát megfelelő működéséhez és a a hám regenerációja, ha sérült.

Réz

A réz elengedhetetlen a számos reaktív enzim, kofaktor és fehérje aktivitása.

A réz lényege sokak számára anyagcsere és élettani folyamatok mint például:

  • a reprodukció,
  • a csontok és a kötőszövet fejlődése,
  • pigmentáció,
  • sejtlégzés,
  • Úgy tűnik, hogy az oxidáló szerekkel vagy a vasszállítással szembeni védelem ezektől a tevékenységektől függ.

Vas

Ez a mikroásvány elengedhetetlen az oxigénszállításban, a sejtlégzés folyamatával együtt. Plusz:

  • a mioglobin szerves része,
  • oxigéntárolóként működik az izomban,
  • alapvető szerepe van a DNS-szintézisben, a potenciálisan toxikus anyagcsere-termékek eliminálásában és a kollagén képződésében (Suttle, 2010).

Mangán

A mangán funkciói különféle metalloenzimekhez kapcsolódnak, amelyeket ez az elem aktivál.

Így a mangán az szükséges a lipid anyagcseréhez és szénhidrátok a glükoneogenezisben szerepet játszó metalloenzim-piruvát-karboxiláz révén (Scrutton et al., 1972).

A mangán második funkcióját akkor azonosították, amikor a csirke máj mitokondriumából szuperoxid-diszmutázt izoláltak (Gregory és Fridovich, 1974), így mikromineralisnak nevezték őket. elengedhetetlen a sejtek védelme a reaktív oxigénfajok által okozott károktól.

Végül a mangán is szükséges a porc mukopoliszacharidok szintéziséhez a glikoziltranszferáz enzim aktiválásával (Leach és Harris, 1997).

A piacon kapható különféle formákban található, az Európai Unióban jelenleg takarmányozási célra bejegyzett mikromineralinákat az 1831/2003/EK rendelet I. mellékletének 3. kategóriája (táplálék-adalékanyagok) és b) funkcionális csoportja (nyomelemek vagy nyomelemek) tartalmazza. elemvegyületek).

A mikroméretek hatása az immunválaszra

A táplálkozásról és az immunválaszról egy sor felülvizsgálatot tárgyalunk az alábbiakban, elemezve az étrendi mikromineralok szerepét az említett válaszban.

Minden állati szövet változó mennyiségben és arányban tartalmaz nyomelemeket

A A mikrometallok számos molekula szerkezetének alapvető és specifikus elemei, nagyszámú biológiai folyamatban vesz részt az immunrendszer bonyolult keretein belül, és következésképpen elengedhetetlen a beteg állatok egészségének helyreállításához.

Cink

A cink egy a sejtek helyes fejlődésének és működésének döntő eleme amelyek közvetítik a veleszületett és alkalmazkodó immunitást (Prasad, 2005).

A cink nem tárolódik az állati testben

A cink sejtfunkciói három kategóriába sorolhatók: katalitikus, strukturális és szabályozó (Cousins, 2006).

A rendszeres cinkbevitel fontos az immunrendszer integritásának fenntartásához, mivel ezt az ásványi anyagot nem tárolják az állati testben.

Cinkhiány

Mivel a rendszeres cinkbevitel fontos az immunrendszer integritásának fenntartásához, a nem megfelelő bevitel cinkhiányhoz vezethet és veszélyeztetheti az immunválaszt, amikor arra szükség van (Ibs and Rink, 2004).

Vonatkozóan veleszületett immunitás:

A cinkhiány befolyásolja a komplementrendszert, a "természetes gyilkos" sejtek citotoxicitását, a neutrofilek és a makrofágok fagocita aktivitását, és általában az immunsejtek antimikrobiális képességét a betolakodó kórokozókkal szemben (Allen és mtsai., 1983; Kruse-Jarres, 1989; Ibs és Rink, 2003).

Vonatkozóan adaptív immunitás:

A cinkhiány az adaptív immunfunkciókat is veszélyeztetheti, különösen a limfociták számát és működését (Shankar és Prasad, 1998).

  • A T-limfociták különösen érzékenyek a cinkhiányra (Bonaventura és mtsai, 2015). A cinkhiány thymás atrófiát okoz, amely alacsony számú T-sejtet eredményez, és egyensúlyhiányt generál a különböző típusú segítő T-limfocitákban, hajlamosak a Th2-re.

1.ábra. A PigMAP szérumkoncentráció (mg/ml) az indító fázisban (42-63 nap) táplált sertésekben ZnO-oxidot (150 ppm) vagy cink-oxidot (3000 ppm) tápláltak

Cinkhiány is megváltoztatja a citokin termelést, hozzájárulás az oxidatív stressz és a gyulladásos folyamatok kialakulásához (Prasad és mtsai, 2007; Bao és mtsai, 2010; Foster és Samman, 2012).

A cink a az antioxidáns fehérjék nélkülözhetetlen kofaktora és DNS-javító enzimek (Berg, 1990; Webster et al., 2001).

A cink hatása az étrendben

Hu és mtsai (2014) ezt jelezték a ZnO védőhatása a bél integritására elválasztott malacokban szorosan összefüggenek a hám gyulladásával összefüggő gének csökkent expressziójával.

Másrészről, a cink diétában történő adagolása befolyásolhatja ennek az elemnek az immunválaszra gyakorolt ​​hatását.

  • Így Piñeiro et al. (2013) megállapította, hogy a megnövekedett cink-oxid hozzáadása a malacok elválasztási étrendjéhez (150 ppm) jelentősen javította az átmeneti időszak átlagos napi gyarapodását (424 vs 359 g/d), a végső élősúlyt (17,9 vs 16,5 kg) és a konverziós index (1,44 vs 1,77), összehasonlítva az étrend hagyományos cink-oxiddal történő kiegészítésével (3000 ppm).
  • Továbbá, ugyanebben a kísérletben a Pig-MAP gyulladásos akut fázisú fehérje koncentrációja 63 napos korban szignifikánsan alacsonyabb volt azoknál az állatoknál, amelyek fokozott cink-oxidot kaptak az étrendben, mint azoknál, akik hagyományos cink-oxidot kaptak ( 1.ábra).

A szerzők megállapították hogy a megnövekedett cink-oxidot kapott malacok produktív javulása az állatok jobb egészségi állapotával magyarázható, a fent említett gyulladásos fehérje alacsonyabb szintjei fejezik ki.

Hasonlóképpen, a baromfi esetében a cink-kelátokkal történő étrend-kiegészítés kiváltja a sejtes és humorális immunválasz aktiválódását, segít fenntartani az egyensúlyt a Th1 és Th2 válasz között, és növeli a fertőzésekkel szembeni ellenállást.

A kelátokkal ellentétben, a cink szulfát formában történő alkalmazásának nincs immunmoduláló hatása és akár hozzájárulhat a helyi gyulladásos folyamatok kialakulásához az emésztőrendszerben, növelve a fertőzésekre való hajlamot (Jarosz et al. 2016).

Szelén

A megfelelő szelénbevitel elengedhetetlen ahhoz, hogy a gazdaszervezet megfogalmazza a megfelelő immunválaszt, mint ez az elem több szeloproteineként ismert enzim működéséhez szükséges.

  • Például a glutation-peroxidázok (GPx) olyan szelenoproteinek, amelyek fontos redox-szabályozóként és sejtes antioxidánsokként működnek, és potenciálisan káros reaktív oxigénfajtákat, például hidrogén-peroxidot és lipid-hidroperoxidokat redukálnak ártalmatlan termékekké, például víz és alkoholok (Gladyshev, 2006). Ezek a funkciók közvetlen hatással lesznek az immunfunkcióra.

Szelénhiány

Hiánya megváltoztatja a veleszületett, valamint az adaptív immunitás szempontjait (Arthur et al., 2003; McKenzie et al., 2006), hátrányosan érintve mind a humorális immunitás (azaz antitestek termelése) mint a mobiltelefonhoz (Spallholz és mtsai, 1990).

Szelénpótlás

Shirsat és mtsai. (2016) nemrégiben rámutatott, hogy a csirkék enrofloxacin-kezelésének eredményeként a celluláris, humorális immunválasz, valamint az enzimatikus és nem enzimatikus antioxidánsok aktivitása jelentősen csökken.

Ugyanezek a szerzők megfigyelték, hogy a szelénnel nanorészecskék formájában történő kiegészítés nagymértékben visszaállítja ezeket az immunológiai értékeket a kontrollhoz (enrofloxacin) képest, még magasabb értékeket kapva, mint a kontrollé.

Így úgy tűnik, hogy az enrofloxacin káros hatásai megelőzhetők a szelén nanorészecskék (0,6 mg/kg élelmiszer) egyidejű alkalmazásával az étrendben.

Sertés lépsejtekkel végzett munkájuk során Ren és mtsai. (2012) arra a következtetésre jutott, hogy a szelén elősegíti a glutation-peroxidáz és a tioredoxin-reduktáz gén expresszióját, és növeli a splenociták antioxidáns kapacitását, ami serkenti a T-limfociták aktiválódását. Másrészt az alapkutatások azt mutatják, hogy a szelén is szerepet játszik az expresszió szabályozásában. az immunválaszt összehangoló citokinek és eikozanoidok (Huang et al., 2012).

Vas

A vas a több száz fehérje és enzim nélkülözhetetlen alkotóeleme amelyek részt vesznek az oxigén szállításában és tárolásában, az elektronok szállításában és az energiatermelésben, a prooxidáns antioxidáns és hasznos funkcióiban, valamint a DNS szintézisében (Beard, 2006; Wood és Ronnenberg, 2006).

Az állatoknak a vasra van szükségük ahhoz, hogy a behatoló kórokozókhoz igazítsák a hatékony immunválaszokat, hiánya befolyásolja ezeket a válaszokat (Doherty, 2007).

Az elegendő mennyiségű vas elengedhetetlen számos immunfunkcióhoz, ideértve a T-limfociták differenciálódását és szaporodását, valamint a kórokozókat elpusztító reaktív oxigénfajok létrehozását.

Meg kell azonban jegyezni, hogy a vasra a legtöbb fertőző ágensnek szüksége van szaporodásához és túléléséhez is.

Az akut gyulladásos reakció során a szérum vasszintje csökken, míg a ferritin (a vas tároló fehérje) szintje emelkedik, ami arra utal, hogy a vas megkötése, hogy megakadályozzák kórokozók általi felhasználását, fontos válasz a gazdaszervezetről a fertőzésre (Beard, 2001; 2006; Cassat és Skaar, 2013).

Bár a szokásos módon vas beadása malacokban intramuszkuláris, megfigyelték, hogy ennek az elemnek az orális beadása is pozitív hatással van az állatok egészségére (Maes et al., 2011).

Réz

A réz egy számos esszenciális enzim kritikus összetevője ismert, mint kuproenzimek.

Ez az ásvány a fontos szerepet játszik az immunrendszer működésének fejlesztésében és fenntartásában, bár hatásának pontos mechanizmusa még nem ismert.

A réznek van antimikrobiális tulajdonságok, a gyulladás helyén halmozódik fel, és szerepet játszhat a bakteriális fertőzések veleszületett immunválaszában (Percival, 1998).

A rézhiány neutropeniát eredményez, ami abnormálisan alacsony számú neutrofil (Failla és Hopkins, 1998), ami növelheti a fertőzésekre való hajlamot.

Wang és mtsai. (2011) szerint étrend-kiegészítés réz nanorészecskékkel Javíthatja a növekedési teljesítményt, befolyásolhatja az immunrendszert, fokozhatja a fehérjeszintézist, és előnyös lehet a brojlerekben lévő vakbél mikroflóra számára. Így ezek a szerzők megfigyelték, hogy a réz nanorészecskék (100 mg/kg étel) beadása jelentősen megnövelte az átlagos napi gyarapodást, valamint az IgA, IgG, IgM és a C3 és C4 komplement fehérjék szintjét.

A természetes takarmány-alapanyagok Gyakran vannak mikromineralban hiányos, tehát a korrektoron keresztül történő kiegészítése elkerülhetetlen.

A optimális táplálkozás bizonyos nyomelemek megfelelő szintje, amint ebben a cikkben tárgyaltuk, szükséges a megfelelő immunfunkció biztosításához, sok más létfontosságú funkció az állati szervezet számára.

Jelenleg egyre nagyobb az érdeklődés a különböző ásványi anyagok immunválaszban betöltött szerepének vizsgálata iránt mind a szubklinikai fertőző folyamatokban, mind az akut folyamatokban.

Az ilyen típusú vizsgálatokból származó ismeretek kétségtelenül hozzájárulnak a jövőbeni táplálkozási stratégiák kidolgozásához, amelyek célja a bizonytalan egészségi állapotok enyhítése a jövőben intenzív állattenyésztésben.